Efeitos cardiovasculares da transferência adotiva de linfócitos T reguladores em camundongos submetidos à infusão crônica de angiotensina II e de aldosterona

A angiotensina (Ang) II e aldosterona induzem hipertensão arterial por mecanismos em parte mediados pela imunidade adaptativa, envolvendo linfócitos T auxiliares respondedores (Tresp). Os linfócitos T reguladores (Treg) são capazes de suprimir os efeitos próinflamatórios do sistema imune. O presente estudo avaliou se a transferência adotiva de Treg é capaz de prevenir a hipertensão e a lesão vascular induzidas pela Ang II ou pela aldosterona, em dois protocolos distintos. No protocolo com Ang II, camundongos machos C57BL/6 sofreram a injeção endovenosa de Treg ou Tresp, sendo depois infundidos com Ang II (1μg/kg/min), ou salina (grupo controle) por 14 dias. No protocolo com aldosterona, um outro conjunto de animais sofreu injeções de Treg ou Tresp, sendo depois infundido com aldosterona (600μg/kg/d) ou salina (grupo controle), pelo mesmo intervalo de tempo. O grupo tratado com aldosterona recebeu salina 1% na água. Tanto o grupo Ang II como aldosterona apresentaram elevação da pressão arterial sistólica (43% e 31% respectivamente), da atividade da NADPH oxidase na aorta (1,5 e 1,9 vezes, respectivamente) e no coração (1,8 e 2,4 vezes, respectivamente) e uma redução da resposta vasodilatadora à acetilcolina (de 70% e 56%, respectivamente), quando comparados com os respectivos controles (P<0,05). Adicionalmente, a administração de Ang II proporcionou um aumento rigidez vascular (P<0,001), na expressão de VCAM-1 nas artérias mesentéricas (P<0,05), na infiltração aórtica de macrófagos e linfócitos T (P<0,001) e nos níveis plasmáticos das citocinas inflamatórias interferon (INF)-γ, interleucina (IL)-6, Tumor necrosis factor (TNF)-α e IL-10 (P<0,05). Ang II causou uma queda de 43% no número de células Foxp3+ no córtex renal, enquanto que a transferência adotiva de Treg aumentou as células Foxp3+ em duas vezes em comparação com o controle. A administração de Treg preveniu o remodelamento vascular induzido pela aldosterona, observado na relação média/lúmen e na área transversal da média das artérias mesentéricas (P<0,05). Todos os parâmetros acima foram prevenidos com a administração de Treg, mas não de Tresp. Estes resultados demonstram que Treg são capazes de impedir a lesão vascular e a hipertensão mediadas por Ang II ou por aldosterona, em parte através de ações antiinflamatórias. Em conclusão, uma abordagem imuno-modulatória pode prevenir o aumento da pressão arterial, o estresse oxidativo vascular, a inflamação e a disfunção endotelial induzidos por Ang II ou aldosterona.

Função pulmonar, estresse oxidativo e marcadores inflamatórios na lesão pulmonar aguda induzida por lipopolissacarídeo: diferentes efeitos da atorvastatina, pravastatina e simvastatina

Nosso objetivo foi determinar que tipo de estatina pode atenuar a lesão pulmonar aguda (LPA) induzida por lipopolissacarídeo (LPS) em camundongos da linhagem C57Bl/6. Trinta camundongos machos ( 23 g) foram divididos em 5 grupos (n=6 cada): grupo LPS (10 mg/kg) administrado intraperitonealmente (i.p.), LPS mais atorvastatina (10 mg/kg/dia; grupo LPS+A), LPS mais pravastatina (5 mg/kg/dia; grupo LPS+P) e LPS mais sinvastatina (20 mg/kg/dia; grupo LPS+S). O grupo controle recebeu salina i.p.. Em um grupo separado de camundongos (n=5), a soma das pressões pulmonares resistivas e viscoelásticas (DeltaPtot) e elastância estática (E[st]) foram medidas. Um dia após a administração de LPS os camundongos foram sacrificados (24 h) por deslocamento cervical e logo em seguida foi realizado lavado broncoalveolar (LBA). Os pulmões foram removidos para análise histopatológica e homogeneizados para análises bioquímicas (ELISA, catalase, superóxido dismutase, mieloperoxidase, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico, carbonilação de proteínas e método de Griess). A quantidade de leucócitos foi menor no grupo LPS+P (p<0,01) e LPS+S (p<0,05) em comparação ao grupo LPS. Os níveis de MCP-1 e IL-6 reduziram no grupo LPS+P (p<0,01), enquanto o grupo LPS + S mostrou redução apenas nos níveis de IL-6 (p<0,05) em comparação ao grupo LPS. Marcadores redox (superóxido dismutase e catalase) foram menores no grupo LPS+A (p<0,01) em comparação ao grupo LPS. A peroxidação lipídica (malondialdeído e hidroperóxidos) diminuiu em todos os grupos tratados (p<0,05) quando comparados ao grupo LPS. A mieloperoxidase foi menor no grupo LPS+P (p<0,01) quando comparado ao grupo LPS. DeltaPtot e E(st) foram, significativamente, maiores no grupo LPS do que nos outros grupos. Nossos resultados sugerem que atorvastatina e pravastatina, mas não a sinvastatina, exibiram ações anti-inflamatórias e antioxidantes na LPA induzida por LPS.

Influência do desequilíbrio redox e resposta inflamatória na fibrose pulmonar associada a estímulo inflamatório prévio

A fibrose pulmonar é uma doença pulmonar crônica caracterizada pelo acúmulo excessivo de matriz extracelular (MEC) e um remodelamento na arquitetura pulmonar. Embora já se saiba da participação do estresse oxidativo e da inflamação na fibrose de forma isolada, é importante observar como se comporta o estresse oxidativo na fibrose quando esta ocorre associada a uma doença de base. O presente estudo teve como objetivo investigar o perfil inflamatório e oxidativo na fibrose pulmonar associado ao enfisema pulmonar prévio. Camundongos C57BL/6 foram divididos em três grupos: grupo controle (n=5) que receberam salina intranasal (50 l) e foram sacrificados no 21 dia; grupo bleomicina (BLEO) (n=15) que receberam bleomicina intratraqueal (0.1 U/animal) no dia 0 e foram sacrificados nos 7 (n=5), 14 (n=5) e 21 (n=5) dias e grupo PPE (elastase) + BLEO (n=21) que receberam elastase (3U/animal) e após 14 dias receberam bleomicina e foram sacrificados nos 14(n=7), 21 (n=7), 28 (n=7) e 35 (n=7) dias. Foram realizadas análises histológicas através de H&E e picro-sirius; análises bioquímicas para superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx) e glutationa-S-transferase (GST) e ELISA para Interleucina (IL)-1β e IL-6. A fibrose pulmonar ocorreu a partir do 14 dia (p<0.001) e o enfisema concomitante a fibrose pulmonar a partir do 28 dia (p<0.001) e um aumento de fibras colágenas no grupo BLEO 21(p<0.001) e PPE + BLEO 21(p<0.001). As enzimas antioxidantes CAT (p<0.01), SOD (p<0.01) e GPx (p<0.01) reduziram e a GST aumentou no grupo BLEO 21 dias (p<0.05). No grupo PPE + BLEO 21 dias houve redução das enzimas antioxidantes CAT, SOD, GPx (p<0.05) e GST. Os níveis de óxido foram altos nos grupos BLEO 21 dias (p<0.01) e PPE + BLEO 21 dias (p<0.01). A IL-1β mostrou-se elevada no grupo BLEO 7 dias quando comparado ao controle (p<0.001) e ao grupo PPE + BLEO 7 dias (p<0.01). Concluímos que a resposta inflamatória inibiu a ação do sistema antioxidante contribuindo para o agravamento da lesão. Isso sugere que terapias anti-inflamatórias podem contribuir tanto para redução da resposta inflamatória quanto de forma indireta no sistema antioxidante.

Efeitos do treinamento resistido em ratos alimentados com dieta hiperlipídica

O consumo excessivo de gorduras tem sido implicado na gênese da obesidade e de diversas comorbidades relacionadas a esta doença. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito do treinamento resistido em ratos alimentados com dieta hiperlipídica nas seguintes variáveis: composição corporal, adiposidade, área de adipócitos, expressão do fator de crescimento do endotélio vascular (VEGF) e dos receptores ativados por proliferadores de peroxissomo tipo gama (PPAR-γ) no tecido adiposo retroperitoneal, níveis pressóricos e atividade da metaloproteinase-2 (MMP-2) no ventrículo esquerdo. Foram avaliados 32 ratos machos Wistar divididos em quatro grupos experimentais (n=8/cada) de acordo com o tipo de dieta e o treinamento: sedentário (SED; dieta padrão), sedentário obeso [SED-OB; dieta hiperlipídica (30% de gordura)], treinamento resistido (TR; dieta padrão) e treinamento resistido obeso (TR-OB; dieta hiperlipídica). Após o desmame (dia 21), os animais foram submetidos à dieta experimental durante 24 semanas. Doze semanas após início da dieta, os grupos TR e TR-OB iniciaram o período de 12 semanas de treinamento resistido. Este era composto por escaladas em uma escada vertical de 1.1 metros com pesos atados a cauda num total de três sessões de treinamento por semana (Segundas, Quartas e Sextas-feiras) com 4 a 9 escaladas/sessão e 8 a 12 movimentos dinâmicos a cada subida. O treinamento resistido induziu reduções significativas na massa corporal, na massa gorda, no percentual de gordura, na área de adipócitos e nos níveis pressóricos e ainda promoveu aumento de massa magra e na expressão de VEGF e PPAR-γ em ambos os grupos treinados. Além disso, foi observada uma maior atividade da MMP-2 no ventrículo esquerdo nos grupos treinados (TR e TR-OB). Nossos achados demonstram que o treinamento resistido foi capaz de promover mudanças positivas na composição corporal, na atividade da MMP-2 no ventrículo esquerdo, nos níveis pressóricos e em mediadores enzimáticos do tecido adiposo retroperitoneal sugerindo que esta modalidade de exercício pode ser uma ferramenta útil para prevenir as alterações induzidos pelo consumo de uma dieta hiperlipídica.

A educação em saúde na licenciatura em ciências biológicas: abordagens e conhecimentos

A presente pesquisa apropriou-se da expressão Educação em Saúde (ES) tanto para se referir a um campo de trabalho pedagógico e produção científica quanto para a designação da prática de um dado profissional que propõe a abordagem da saúde de forma planejada e pedagogicamente orientada. Os professores de Ciências Biológicas foram tomados como um dos responsáveis pela ES no ambiente escolar, desta forma, a investigação situou-se na formação inicial de professores de Ciências Biológicas com a finalidade de suscitar discussões e reflexões sobre a formação destes profissionais para lidar com as questões do campo da ES no cotidiano da docência na educação básica. Assim, a pesquisa orientou-se inicialmente pela pergunta: a ES está presente na formação inicial de professores de Ciências e Biologia? Esta pergunta permite constatar presenças e ausências da abordagem sobre saúde nas Licenciaturas em Ciências Biológicas (LCB) e problematizar os casos de ausência sinalizando-os como casos de negação às orientações para o respectivo curso. Outra pergunta que em seguida passa a orientar a pesquisa é: Como a saúde está inserida e abordada nas LCB nas quais ela encontra-se representada? Esta pergunta traduz o interesse da pesquisa em superar a discussão inicial que constata presenças e ausências, uma vez que propõe a investigação qualitativa das iniciativas de abordagem da saúde nos cursos de formação de professores de Ciências Biológicas centrando os esforços em entender como tem sido materializada a ES nos cursos de formação de professores de Ciências Biológicas. Para a seleção das LCB consideradas na pesquisa, empreendeu-se alguns recortes para delimitação de um quantitativo de licenciaturas que fosse condizente com o prazo de realização de pesquisa. Primeiramente buscou-se no ementário de disciplinas obrigatórias de diferentes LCB aquelas que mencionavam alguma intenção de abordar a saúde, a partir de então apreendeu-se que dos cinco cursos investigados um não explicita a intenção da abordagem da saúde, um segundo não determina a ES como obrigatória e os três demais encontram-se alinhados com as orientações curriculares nacionais do ensino superior no que se refere à contemplação da saúde. A análise das entrevistas foi organizada em categorias amplas, categorias e subcategorias que sinalizam distinções entre as iniciativas de realização da ES nas LCB. Embora todos os professores entrevistados desenvolvessem a ES em disciplinas da LCB, os resultados indicam diferentes naturezas para as ES identificada, a saber: ES para a Formação de Professores de Ciências Biológicas; ES intermediária entre a formação do bacharel e do licenciado em Ciências Biológicas e ES para a formação de profissionais da saúde. A partir da discussão dos resultados encontrados na presente pesquisa consideramos imprescindível que novos estudos se dediquem à ES, bem como as suas características e naturezas na formação de professores de Ciências e Biologia. Acreditamos que este seja um caminho pelo qual seja possível prosseguir as discussões iniciais que tratam da presença e/ou ausência da abordagem da saúde nas LCB.

Efeito do tratamento com a proteína quimérica IL-13PE sobre a inflamação pulmonar induzida por partículas de sílica em camundongos

A interleucina 13 (IL-13) tem sido apontada como um dos principais mediadores em processos de ativação de fibroblastos e indução de fibrose pulmonar, sendo, portanto, considerada como um alvo terapêutico importante. A silicose é uma doença pulmonar inflamatória crônica, de caráter ocupacional, caracterizada por uma intensa resposta fibrótica e granulomatosa. Com base nestas observações, tivemos por objetivo investigar o potencial efeito da administração da imunotoxina IL-13-PE38QQR (IL-13PE) sobre o modelo de silicose em camundongos. Camundongos Swiss-Webster foram anestesiados e instilados intranasalmente com partículas de sílica (10 mg), sendo a administração da IL-13PE (200ng/dia) realizada por via intranasal, uma vez ao dia em dias alternados no período entre 21 a 27 dias após a provocação. Analisamos o componente inflamatório, a deposição de colágeno e a área de granuloma avaliados através de técnicas clássicas de histologia, incluindo coloração com H&E e Picrus-sirius, ou ainda a quantificação do conteúdo de colágeno por Sircol. Os componentes de matriz extracelular fibronectina e laminina foram avaliados através de imunohistoquímica. Citocinas e quimiocinas foram quantificadas por sistema de ELISA. As medidas de função pulmonar e resposta de hiperreatividade foram realizadas através do sistema de pletismografia de corpo inteiro invasiva. Verificamos que o tratamento curativo com a IL-13PE inibiu de forma acentuada o comprometimento da função pulmonar nos camundongos silicóticos, incluindo tanto aumento da resistência como da elastância, assim como a resposta de hiperratividade das vias aéreas ao agente broncoconstrictor metacolina. De forma coerente, os animais silicóticos quando submetidos ao tratamento com IL-13PE apresentaram marcada redução do componente inflamatório pulmonar e da resposta fibrótica, atestado pela diminuição na produção de colágeno, laminina e fibronectina e redução importante da área de granuloma. De forma semelhante, as citocinas (TNF-α e TGF-) e quimiocinas (MIP-1α, MIP-2, TARC, IP-10, MDC) detectadas em quantidade aumentada no pulmão de animais silicóticos foram reduzidas pelo tratamento com a IL-13PE. Em conclusão, nossos resultados mostram que a administração curativa da IL-13PE foi capaz de inibir os componentes inflamatórios e fibróticos da fase crônica do quadro silicótico em camundongos, o que se refletiu de forma clara na melhora da função pulmonar. Em conjunto, nossos achados indicam que a utilização da IL13PE parece constituir uma abordagem terapêutica extremamente promissora para aplicação em casos de doenças crônicas de natureza fibrótica como a silicose.

Efeitos da ingestão de simbiótico e indol-3-carbinol sobre o processo de carcinogênese química de cólon em ratos Wistar alimentados com dieta contendo heme

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Distribuição e conservação do macaco-prego (Cebus nigritus - Goldfuss, 1809) e documentação do conhecimento ecológico local na região do Parque Estadual de Itapeva e arredores, Rio Grande do Sul e Santa Catarina, Brasil

A falta de informações sobre a distribuição e status do macaco-prego (Cebus nigritus) no Estado do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, Brasil, dificulta os trabalhos de conservação da espécie. Estudos sobre as relações das populações humanas locais com os animais silvestres são raros, porém interessantes, pois através destes estudos torna-se possível reconhecer o conhecimento e as atitudes dessas populações frente a estes animais. O presente estudo visa contribuir com informações sobre a distribuição de C. nigritus e o conhecimento ecológico local sobre a mastofauna na região do Parque Estadual de Itapeva (PEVA) e arredores, Rio Grande do Sul e Santa Catarina, Brasil. De junho de 2004 a fevereiro de 2006, foram realizadas entrevistas e coletados relatos da população residente no entorno de 36 fragmentos, os quais indicaram: a) presença de C. nigritus em 20 fragmentos; b) ausência do mesmo em 16; c) captura, caça e suplementação alimentar como principais atividades humanas afetando a espécie. De outubro de 2004 a fevereiro de 2006, foram realizadas expedições a campo, nas quais a presença da espécie foi confirmada em 13 fragmentos e o fornecimento de alimentação de origem antrópica foi registrado em dois destes. A interação de C. nigritus com cultivos foi citada por moradores para sete fragmentos, porém não se obteve o registro da mesma em nenhum deles. Oito métricas relacionadas à área, forma, isolamento e matriz dos 36 fragmentos foram analisadas. Para três dessas métricas (área, índice da forma e índice de proximidade) a diferença entre fragmentos onde a espécie está presente e fragmentos onde está ausente foi significativa. A análise multivariada das oito medidas também apresentou diferença significativa entre esses dois grupos de fragmentos. A dinâmica de sobrevivência de C. nigritus na região estudada é complexa e provavelmente a manutenção de suas populações seja dependente do conjunto de fragmentos na paisagem, sendo possível que as mesmas constituam uma metapopulação. Através de visitas a instituições mantenedoras de C. nigritus em cativeiro no Rio Grande do Sul e de informações obtidas através de instrumentos de mídia popular e de divulgação científica, foi realizado um levantamento sobre: a) condições oferecidas em cativeiro; b) ações, em nivel regional, de apreensão e soltura por órgãos de fiscalização ambiental. As principais deficiências nas condições de cativeiro foram a dieta oferecida, a superlotação e a falta de enriquecimento ambiental nos recintos. Parece comum a relocação, sem planejamento e monitoramento, por instituições mantenedoras e órgãos de fiscalização ambiental. Com relação ao conhecimento da população local sobre a mastofauna da região do PEVA e arredores, os resultados revelaram que a comunidade analisada sabe reconhecer as espécies que compunham e/ou ainda compõem a mastofauna local e possui alguns conhecimentos a respeito da biologia geral destes animais. Ainda, as entrevistas e relatos demonstraram que a situação de ocorrência e abundância dessas espécies, no passado e no presente, está relacionada à: pressão de caça, pressão de captura, destruição do habitat e construção da rodovia RS-389. Assim sendo, atividades cruciais para um programa de conservação das populações remanescentes da fauna silvestre incluem: a) o desenvolvimento de ações de educação ambiental na região do PEVA e arredores; b) a revisão do status regional de conservação de C. nigritus; c) a criação e manutenção de unidades de conservação e corredores ecológicos; d) a inibição eficaz do comércio ilegal de animais silvestres; e) a capacitação dos agentes fiscalizadores dos órgãos ambientais para a realização adequada de relocações. Ainda, ressalta-se a importância de considerar os conhecimentos da população humana local no planejamento de ações conservacionistas como passo fundamental para que estas obtenham sucesso.

Descrição do ciclo gametogênico do ouriço-branco, Tripneustes ventricosus (Lamarck, 1816), no Arquipélago de Fernando de Noronha PE, Brasil

Sea urchins are common benthic organisms on coastal ecosystems of tropical and temperate shallow waters. The impact of sea urchins populations in shore communities is density-dependent, and therefore, knowledge of the life history of these animals is important to understand these interactions. Between 2000 and 2005 a population boom of Tripneustes ventricosus was observed in the Fernando de Noronha Archipelago. In 2004 a research program was started to monitor the population dynamics of T. ventricosus in the archipelago, when it noted a lack of basic information on the biology and reproduction of this species, despite its broad geographic distribution and economic importance in parts of its occurrence. In this context, this work focuses on the reproductive biology of T. ventricosus with emphasis on the description of the gametogenic stages. Between December 2006 and July 2007, ten urchins were collected by snorkeling in two sites of the archipelago, totaling 120 individuals. Gametogenic stages were described for both sexes through microscopic analysis, and were defined as: Recovery, Growing, Premature, Mature and Spawning. Results showed increasing in Gonad index throughout of months of sampling and suggest that the reproductive cycle of the species in the archipelago is annual

Dieta do ouriço-branco, Tripneustes ventricosus (Lamarck, 1816), no Arquipélago de Fernando de Noronha, PE

Sea urchins are benthic macroinvertebrates that inhabit shallow coastal waters in tropical and temperate zones. Urchins are usually classified as generalists or omnivores as they can adjust their diet according to the food resources available in the environment. Due to the strong grazing pressure they may exert, urchins have an important role in marine ecosystems, occupying different trophic levels and stimulating the intensification of the dynamics of communities where they occur. In 2004, a monitoring program focused on the population dynamics of the white sea urchin, Tripneustes ventricosus, has been initiated in the Fernando de Noronha Archipelago. At the same time, a surprisingly lack of information on the species biology has been noted, despite their wide geographical distribution and economic importance in many parts of its range. Hence, this work was developed to provide information on the feeding habits of T. ventricosus in the archipelago. Ten specimens were collected between December 2006 and July 2007 at two sites of the archipelago, Air France and Sueste Bay for biometrics and analysis of gut contents. Test diameters ranged from 9.19 cm (± 1.1) to 10.08 cm (± 0.58). Calculated stomach repletion index (IRE) was higher (p <0.05) in the Air France site and also during January and July. The IRE was not correlated to the gonad index. Fifteen different species of algae were detected in a total of 120 stomachs examined: 4 Chlorophytas, 4 Phaeophytas and 6 Rhodophytas. Food diversity (p <0.05) was higher in December 2006 and January 2007. Although several items had a high frequency of occurrence, they were low represented in terms of weight, and consequently, had a low level of relative importance. The brown algae Dictyopteris spp and Dictyota spp, followed by the green algae Caulerpa verticillata accounted for the greatest importance in T. ventricosus diet, comprising about 90% of the consumed items

Análise do comportamento e crescimento do camarão branco Litopenaeus vannamei (Boone, 1931) em diferentes substratos inconsolidados

The aim of this study was to test the sediment preference of L. vannamei shrimp. It was observed shrimp visit frequency, swimming and burying behaviour at different sediment compositions for 24h. Juvenile (0.93 ± 0.29g) and sub-adult shrimps (10.0 ± 1.18g) were obtained from the aquaculture station at Universidade Federal Rural do Semi-Árido UFERSA, and held in a plastic tank (water volume 500 L) supplied with aerated water and kept at constant temperature, pH, and salinity. Shrimp was fed by commercial shrimp dry food. The experimental substrates were composed by A: medium sand + thick sand + very thick sand + gravel; B: very fine sand + fine sand; and C: silt + clay. Thus, six different substrate combinations were tested: A, B, C, A+B, A+C, B+C. To test preference, it was used a cylindrical tank (40 l) divided into six differently substrate compartments. A single shrimp was introduced each tank and the frequency at which this shrimp visited each compartment was recorded over a 24h study period. It was tested 54 shrimp (18 sub-adult males, 18 subadult females and 18 juveniles). For each trial, sediment and water were changed to avoid pheromones and residues influence. Shrimp were weighted and sub-adults were divided by sex: males present petasma and females present thelycum. Data were collected on the experimental day at 19:30; 20:30; 00:30; 1:30; 05:30; 06:30; 13:30 and 14:30 h. At each time point, shrimp were observed for 20-min periods, in which we noted down which compartment the shrimp was occupying at 2-min intervals. Thus, for each period we had eleven observations (88 observations per day). For observations at night, it was used dim red light that did not affect shrimp behaviour. At each 20-min period, it was observed visit frequency in each substrate, if shrimp was burred or not or if it was swimming. There was not significant difference between light and dark burry activity for females. Swimming activity was significantly higher at night, mainly at 00:30 and 01:30 h. All L. vannamei shrimp showed preference for sediment B. This animal presents cyclic activity, spends the day light period buried and swims at night

Eutrofização do reservatório Engenheiro Armando Ribeiro Gonçalves, no Rio Grande do Norte: implicações para o abastecimento público e para a piscicultura intensiva em tanques-rede

This study aimed to describe the spatial and temporal patterns of variation in trophic state and its relation with the structure and dynamics of planktonic community of a large reservoir located in semi-arid tropical region of Northeast Brazil. The reservoir Armando Ribeiro Gonçalves is the biggest reservoir of the Rio Grande do Norte State and is responsible for about 53% of all surface water accumulated in the State. The samples of water and plankton were taken monthly in 10 points distributed throughout the longitudinal axis of the reservoir and over a full hydrological cycle. The samples were collected to determine concentrations of total phosphorus, total nitrogen, chlorophyll a and suspended solids (fixed and volatile) and for determining the composition and abundance of phytoplanktonic and zooplanktonic species. During the study period, the reservoir was characterized as eutrophic and there was no trend of increasing the trophic state of the reservoir in the period of drought. The concentrations of total phosphorus and suspended fixed solids decreased towards the dam while the N:P ratios increased in the same direction due to the reduction in the phosphorus concentrations and relative constancy in the nitrogen concentrations. The N:P ratios observed were indicative of greater limitation by phosphorus than by nitrogen. However, as concentrations of both nutrients were high and the water transparency was very low, with secchi depth usually lower than one meter, it seems likely that the planktonic primary production of the reservoir is more limited by the availability of light than the availability of nutrients. High nutrient concentrations coupled with low availability of light may explain the continuing dominance of filamentous cyanobacteria such as Cylindrospermopsis raciborskii in the plankton of the reservoir.These cyanobacteria are potentially toxic and pose a serious environmental problem because it compromises the water quality for public supply, recreation and fishing when present in high densities as in this study. The mesozooplankton of the reservoir was dominated by the calanoid Notodiaptomus cearensis and the cladoceran Diaphanosoma spinulosum. In general, the structure of zooplankton community seems to be particularly influenced by the spatial variation of cyanobacteria. The results of the regression analyses show that both the chlorophyll a concentrations and the cyanobacteria biovolume were more strongly correlated with the nitrogen than with phosphorus and that the water transparency was more strongly correlated with algal biomass than with other sources of turbidity. The maximum load of phosphorus to attain the maximum permissible concentration of total P in the reservoir was estimated in 63.2 tonnes P/ year. The current external P load to the reservoir is estimated in 324 tonnes P / year and must be severely reduced to improve the water quality for water supply and allow the implementation of aquaculture projects that could contribute to the socio-economic development of the region

Efeitos da tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) e do enriquecimento por nutrientes sobre a comunidade planctônica em um lago artificial no semi-árido brasileiro

The major aim of this study was to test the hypothesis that the introduction of the Nile tilapia (Oreochromis niloticus) and the enrichment with nutrients (N and P) interact synergistically to change the structure of plankton communities, increase phytoplankton biomass and decrease water transparency of a semi-arid tropical reservoir. One field experiment was performed during five weeks in twenty enclosures (8m3) to where four treatments were randomly allocated: with tilapia addition (T), with nutrients addition (NP), with tilapia and nutrients addition (T+NP) and a control treatment with no tilapia or nutrients addition (C). A two-way repeated measures ANOVA was done to test for time (t), tilapia (T) and nutrient (NP) effects and their interaction on water transparency, total phosphorus, total nitrogen, phytoplankton and zooplankton. The results show that there was no effect of nutrient addition on these variables but significant fish effects on the biomass of total zooplankton, nauplii, rotifers, cladocerans and calanoid copepods, on the biovolume of Bacillariophyta, Zygnemaphyceae and large algae (GALD ≥ 50 μm) and on Secchi depth. In addition, we found significant interaction effects between tilapia and nutrients on Secchi depth and rotifers. Overall, tilapia decreased the biomass of most zooplankton taxa and large algae (diatoms) and decreased the water transparency while nutrient enrichment increased the biomass of zooplankton (rotifers) but only in the absence of tilapia. In conclusion, the influence of fish on the reservoir plankton community and water transparency was greater than that of nutrient loading. This finding suggests that biomanipulation should be a greater priority in the restoration of eutrophic reservoirs in tropical semi-arid regions

Caracterização limnológica e determinação da capacidade suporte do reservatório mendubim, (Rio Grande do Norte) para o cultivo de peixes em tanques-rede

The aims of this study were: i) assessing the trophic state of the Mendubim reservoir (semi-arid, Rio Grande do Norte, Brazil; 05° 38 99,0 S 36°55 98,0 W) based on chlorophyll-a, total phosphorus and nitrogen concentrations and water transparency; ii) relating the patterns of temporal variation of zooplankton and phytoplankton to the trophic state of the reservoir and iii) investigating the carrying capacity of the reservoir for cage fish farming. The samplingwas done monthly from July 2006 to July 2007 in three stations at the reservoir: next to the dam (barrage), in the central region and in the mouth of the main tributary. The abiotic and biotic variables analyzed were: Secchi depth, volatiles and fixed suspended solids, chlorophyll-a, total phosphorus and nitrogen, TN:TP ratio and mesozooplankton and phytoplankton composition and biomass. The results showed that the reservoir can be considered as mesotrophic with mean concentrations of total nitrogen, phosphorus and chlorophyll-a equal to 1711, 1 μg.L-1, 30,8 μg.L-1 and 5,62 μg.L-1 respectively. The Cyanophyceae class was the most representative in terms of density, with the presence of potentially toxic species such as Microcystis aeruginosa, Planktothrix planctonica, Cylindrospermopsis raciborskii, Aphanizomenon sp. ,Aphanocapsa delicatissima and Pseudanabaena acicularis. Among the zooplankton, the genus Notodiaptomus presented the largest biomass values. Overall, our results show that the light limitation should explain the weak relationship between chlorophyll-a and total phosphorus and nitrogen concentrations. We concluded that the water of Mendubim reservoir is suitable for intensive fish cage aquaculture. Based on the carrying capacity calculations for this reservoir, we found that the maximum sustainable yield of tilapias in cages in the reservoir is 126 ton per year assuming a factor of food conversion of 1.5: 1.0 and a phosphorus content in the fish food of 1%

Efeitos de manipulações ascendentes e descendentes sobre a comunidade fitoplanctônica em um reservatório eutrófico no semi-árido brasileiro

Top-down (grazing) and bottom-up (nutrient, light) controls are important in freshwater ecosystems regulation. Relative importance of these factors could change in space and time, but in tropical lakes bottom-up regulation has to been appointed as more influent. Present study aimed to test the hypothesis that phytoplankton growths rate in Armando Ribeiro reservoir, a huge eutrophic reservoir in semi-arid region of Rio Grande do Norte state, is more limited by nutrient available then zooplankton grazing pressure. Bioassay was conduced monthly from September (2008) to August (2009) manipulating two levels of nutrients (with/without addition) and two level of grazers (with/without removal). Experimental design was factorial 2X2 with four treatments (X5), (i) control with water and zooplankton from natural spot ( C ), (ii) with nutrient addition ( +NP ), (iii) with zooplankton remove ( -Z ) and (iv) with zooplankton remove and nutrient addition ( -Z+NP ). For bioassay confection transparent plastic bottles (500ml) was incubate for 4 or 5 days in two different depths, Secchi`s depth (high luminosity) and 3 times Secchi`s depth (low luminosity). Water samples were collected from each bottle in begins and after incubates period for chlorophyll a concentration analysis and zoopalnktonic organisms density. Phytoplankton growths rates were calculated. Bifactorial ANOVA was performance to test if had a significant effect (p<0,005) of nutrient addition and grazers remove as well a significant interaction between factors on phytoplankton growths rates. Effect magnitude was calculated the relative importance of each process. Results show that phytoplankton growth was in generally stimulated by nutrient addition, as while zooplankton remove rarely stimulated phytoplankton growth. Some significant interactions happening between nutrient additions and grazers remove on phytoplankton growth. In conclusion this study suggests that in studied reservoir phytoplankton growth is more controlled by ascendent factors than descendent